DE2163208C3 - Electromagnetic generator - Google Patents

Electromagnetic generator

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DE2163208C3 DE19712163208 DE2163208A DE2163208C3 DE 2163208 C3 DE2163208 C3 DE 2163208C3 DE 19712163208 DE19712163208 DE 19712163208 DE 2163208 A DE2163208 A DE 2163208A DE 2163208 C3 DE2163208 C3 DE 2163208C3
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Description

Zahnrad 27 befestigt, das über einen Zahnriemen 28 mit einem Zahnrad 32 des Getriebes 30 verbunden ist. Z-hnrad 31 und Zahnrad 32 sind auf einer Welle 33 befestigt, die in Lagern 34,35 gelagert ist.Gear 27 attached, which via a toothed belt 28 with a gear 32 of the transmission 30 is connected. Gear 31 and gear 32 are on a shaft 33 attached, which is stored in bearings 34,35.

Mit den vorgenannten Elementen ist folgende Wirkungsweise des elektromagnetischen Generators gewährleistet, wobei auf das in F i g. 3 enthaltene Diagramm Bezug genommen ist: Die Scheibe 13 weist auf einem Kreis 41, dessen Mittelpunkt durch die Welle 12 gebildet ist. symmetrisch verteih sechs Polschuhe 14 auf, die durch Kreise 42 bis 47 dargestellt sind. Die Ankerscheibe 23 weist auf einem Kreis 51, dessen gegenüber dem Mittelpunkt des Kreises 41 versetzter Mittelpunkt durch die Ankerwelle 22 gebildet ist, sechs Kerne 24 auf, die durch Kreise 52 bis 57 dargestellt sind. In dem dargestellten Zeitpunkt ist der K<*m 52 mit dem Polschuh 42 deckungsgleich; die Kerne 53 und 57 überdecken die Polschuhe 43 und 47 noch zu einem wesentlichen Teil; die Kerne 54 und 56 überdecken die Polschuhe 44 und 46 zu einem geringen Teil; der Kern 55 liegt in Axialrichtung gesehen neben dem Polschuh 45. Drehen sich nun die Wellen 12 und 22 um 60" im Gegenuhrzeigersinn, gelangt der Kern 52 an die Stelle des Kerns 53, der Kern 53 an die Stelle des Kerns 54 usw.; der Polschuh 42 gelangt an die Stelle des Polschuhs 43, der Polschuh 43 an die Stelle des Polschuhs 44 usw. Bei einer weiteren Drehung der Wellen 12 und 22 um 60° gelangt der Kern 52 an die Stelle des Kernes 54, der Kern 53 an die Stelle des Kernes 55 usw.: der PolschuhWith the aforementioned elements, the electromagnetic generator works as follows guaranteed, with the in F i g. 3 is referenced diagram contained: The disc 13 has on a circle 41, the center of which is formed by the shaft 12. symmetrically distribute six pole pieces 14 which are represented by circles 42 to 47. The armature disk 23 has a circle 51, the with respect to the center of the circle 41 offset center is formed by the armature shaft 22, six Cores 24, which are represented by circles 52 to 57. At the time shown, the K <* m 52 is with the Pole piece 42 congruent; the cores 53 and 57 also cover the pole shoes 43 and 47 to one another essential part; the cores 54 and 56 cover the pole pieces 44 and 46 to a small extent; the core 55 lies next to the pole piece 45, seen in the axial direction. The shafts 12 and 22 now rotate 60 "in In the counterclockwise direction, the core 52 takes the place of the core 53, the core 53 takes the place of the core 54 etc.; the pole piece 42 takes the place of the pole piece 43, the pole piece 43 takes the place of the pole piece 44, etc. With a further rotation of the shafts 12 and 22 by 60 °, the core 52 comes to the location of the core 54, the Core 53 in place of core 55, etc .: the pole piece

42 gelangt an die Stelle des Polschuhes 44, der Polschuh42 takes the place of the pole piece 44, the pole piece

43 an die Stelle des Polschühes 45 usw. Mit anderen Worten: Die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen sechs Polschuhe 14 kommen mit den sechs Kernen 24 zyklisch zur Deckung und außer Deckung, wodurch zyklisch eine Erregung der auf den Kernen 24 enthaltenen Wicklungen 25 stattfindet. Die Zahl der Kerne 24 kann von der Zahl der Polschuhe 14 verschieden sein, wodurch sich Kerne und Polschuhc nicht paarweise, sondern im Wechsel annähern und entfernen. Die Durchmesser der Kreise 41 und 51 können verschieden sein, obwohl gleiche Durchmesser bevorzugt werden. Auch die Querschnitte der Kerne 24 und der Polschuhe 14 können unterschiedlich sein.43 in place of the pole shoe 45, etc. In other words: those provided in the exemplary embodiment six pole shoes 14 come cyclically to coincide with the six cores 24 and out of coincidence, whereby an excitation of the windings 25 contained on the cores 24 takes place cyclically. The number of Cores 24 can be different from the number of pole pieces 14, whereby cores and pole pieces not in pairs, but alternately approach and remove. The diameters of circles 41 and 51 can be different, although equal diameters are preferred. The cross sections of the cores 24 and the pole piece 14 can be different.

Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Scheibe 13 aus magnetisierbarem Material etwa mittig an der Welle 12 befestigt, die in zwei Lagern 11 gelagert ist. Die Scheibe 13 weist auf beiden Flächen Polschuhe 14 auf.In the embodiment shown in Figure 2 the disk 13 made of magnetizable material is fastened approximately centrally on the shaft 12, which is in two bearings 11 is stored. The disk 13 has pole shoes 14 on both surfaces.

Die Ankerwelle 22 ist als Hohlwelle ausgebildet, die mit Hilfe zweier Lager 21 exzentrisch um die Welle 12 gelagert ist. Die Ankerwelle 22 weist einen gehäuseartig aufgeweiteten Teil 29 auf. Dieser Teil 29 bildet einmal zwei mit den Kernen 24 versehene Ankerscheiben 23; zum anderen umgibt dieser Teil 29 die Scheibe 13. Auf diese Weise entsteht ein Doppelgenerator, dessen Spannungen von den getrennten Schleifringen 26 abnehmbar sind. Es ist auch möglich, nur eine Hälfte dieses Doppelgenera tors vorzusehen. Die Wirkungsweise des in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiels ist identisch mit der vorstehend anhand der Fig. 1 beschriebenen Wirkungsweise. Die Erregerwicklung 15 kann mit Wechselstrom oder mit Gleichstrom gespeist sein, wodurch ein Asynchron- oder ein Synchrongenerator entsteht. Werden beim Speisen der Erregerwicklung 15 mit Gleichstrom die Schleifringe 26 durch Kommutatoren ersetzt, entsteht ein Gleichstromgenerator.The armature shaft 22 is designed as a hollow shaft which, with the aid of two bearings 21, is eccentric around the shaft 12 is stored. The armature shaft 22 has a part 29 that is widened in the manner of a housing. This part 29 forms once two armature disks 23 provided with cores 24; on the other hand, this part 29 surrounds the disk 13 this creates a double generator, the voltages of which are drawn from the separate slip rings 26 are removable. It is also possible to provide only one half of this Doppelgenera sector. The mode of action of the exemplary embodiment shown in FIG. 2 is identical to the one above with reference to FIG. 1 described mode of action. The excitation winding 15 can be fed with alternating current or with direct current which creates an asynchronous or synchronous generator. Are when feeding the excitation winding 15 replacing the slip rings 26 with commutators with direct current, a direct current generator is created.

Bei dem GetrieDe 30, welches die beiden Wellen 12 und 22 verbindet, handelt es sich um ein übliches Getriebe. Es kann je nach Anwendungsfall Abtriebswellen aufweisen, deren Drehzahl im Verhältnis 1:1— wie beschrieben — oder 1:2 u. dgl. aufweist, um die Zwischenstellungen zu vermeiden, die vorstehend anhand der Fig. 1 beschrieben wurden, oder um den Generator als Frequenzgenerator betreiben zu können. Die Zahl und die Form der Polschuhe 14 und der Kerne 24 kann — wie bei den bekannten Generatoren — dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden.The gearbox 30, which connects the two shafts 12 and 22, is a conventional one Transmission. Depending on the application, it can have output shafts whose speed is in a ratio of 1: 1 - like - or 1: 2 and the like. In order to avoid the intermediate positions, the above have been described with reference to FIG. 1, or in order to be able to operate the generator as a frequency generator. The number and shape of the pole pieces 14 and the cores 24 can - as with the known generators - be adapted to the respective purpose.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (3)

die erste Welle und die zweite Welle parallel versetzt Patentansprüche: zueinander angeordnet sind, so daß die Achsen einer Erregerspule und einer Ankerspule fluchten, wenn diethe first shaft and the second shaft offset parallel to one another are arranged so that the axes of an excitation coil and an armature coil are aligned when the 1. Elektromagnetischer Generator mit axialem paraHelen Achsen der entsprechenden radial gegen-Luftspalt und einer ersten Welle, an der eine Scheibe 5 überliegenden Spulen den größten Abstand haben und aus magnetisierbarem Material befestigt ist auf der daß die Wellen in derselben Drehnchtung und derselben mit Erregerwicklungen versehene Pole kreisförmig Drehzahl angetrieben werden. Mit der Erfindung ist ein angeordnet sind, einer zweiten Welle, an der praktisch reaktionsfreier Generator geschaffen worden, ebenfalls eine Scheibe aus magnetisierbarem Mate- Die Reaktionskraft kommt nur noch durch die rial befestigt ist und auf welcher der Zahl der io Versetzung der Wellen zustande; es treten also nur noch Erregerpole entsprechende Ankerpole mit Anker- schwache Reaktionsmomente auf. Der Antrieb des wicklungen kreisförmig angeordnet sind, sowie Generators ist erleichtert da die Lager- und Magnetieinem die beiden Wellen verbindenden Getriebe, sierungsverluste herabgesetzt wurden. Die auf beiden dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheiben angeordneten Pole wechseln ihre Lage Welle (12) und die zweite Welle (22) parallel versetzt 15 zueinander nach Art einer Schwingbewegung,
zueinander angeordnet sind, so daß die Achsen efoer Eine besonders einfache Ausführung des Generators Erregerspule (15) und einer Ankerspule (25) fluchten nach der Erfindung ergibt sich, wenn zwei in (42, 52), wenn die parallelen Achsen der entspre- Axialrichtung nebeneinander angeordnete Wellenchenden radial gegenüberliegenden Spulen den stumpfe mit angeflanschten Scheiben aus magnetisiergrößten Abstand haben (45,55) und daß die Wellen 20 barem Material verwendet werden, von denen der eine in derselben Drehrichtung und derselben Drehzahl die Erregerpole und der andere die Ankerpole enthält, angetrieben werden. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die1. Electromagnetic generator with axial parallel axes of the corresponding radially counter-air gap and a first shaft on which a disc 5 overlying coils have the greatest distance and is made of magnetizable material on which the shafts in the same direction of rotation and the same with exciter windings provided poles circular speed driven. With the invention is a are arranged, a second shaft on which a practically reactive generator has been created, also a disk made of magnetizable material. so there are only exciter poles corresponding armature poles with armature weak reaction torques. The drive of the windings are arranged in a circle, as well as the generator is made easier because the bearing and magnetism of the gearbox connecting the two shafts have been reduced. The poles arranged on both, characterized in that the first disks change their position, shaft (12) and the second shaft (22) offset in parallel 15 to one another in the manner of an oscillating movement,
are arranged to each other so that the axes efoer A particularly simple design of the generator excitation coil (15) and an armature coil (25) according to the invention is obtained when two in (42, 52) when the parallel axes of the corresponding axial direction next to each other arranged shaft ends radially opposite coils have the blunt with flanged disks from magnetized largest distance (45,55) and that the shafts 20 barem material are used, of which one in the same direction of rotation and the same speed contains the exciter poles and the other the armature poles are driven . In another embodiment of the invention, the 2. Generator nach Anspruch 1, bei dem die zweite zweite Welle als Hohlwelle ausgebildet, achsparallel um Welle als Hohlwelle ausgebildet ist, dadurch die erste Welle gelagert und weist einen gehäuseartig gekennzeichnet, daß die zweite Welle (22) achsparal- 25 aufgeweiteten Teil auf, der die Scheibe für die IeI um die erste Welle (12) gelagert ist und einen Ankerpole biklet und in dem die Scheibe mit den gehäuseartig aufgeweiteten Teil (29) aufweist, der Erregerpoien angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung die Scheibe (23) für die Ankerpole bildet und in dem besteht ein Vorteil darin, daß die in dem gehäuseartig die Scheibe (13) mit den Erregerpolen angeordnet aufgeweiteten Teil angeordnete Scheibe auf beiden ist. 30 Seiten Erregerpole aufweisen kann. Ein weiterer Vorteil2. Generator according to claim 1, wherein the second second shaft is designed as a hollow shaft, axially parallel to Shaft is designed as a hollow shaft, thereby bearing the first shaft and has a housing-like characterized in that the second shaft (22) achparal- 25 widened part, which the disc for the IeI is mounted around the first shaft (12) and an anchor pole biklet and in which the disc with the Has a housing-like widened part (29), the Erregerpoien is arranged. With this configuration the disc (23) forms for the armature poles and there is an advantage in that the in the housing-like the disc (13) with the exciter poles arranged widened part arranged disc on both is. 30 sides can have exciter poles. Another advantage 3. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekenn- besteht darin, daß die Pole nicht mehr durch ein zeichnet, daß der gehäuseartig aufgeweitete Teil (29) besonderes Gehäuse abgedeckt werden müssen. An zwei Scheiben (23) für die Ankerpole bildet und daß dem Prinzip dieser Ausgestaltung .iiuleit sich nichts, die in dem gehäuseartig aufgeweiteten Teil (29) wenn die erste Welle hohl ausgeführt und um die zweite angeordnete Scheibe (13) auf beiden Seiten Erreger- 35 Welle angeordnet ist.3. Generator according to claim 2, characterized in that the poles are no longer through a shows that the housing-like widened part (29) special housing must be covered. On two disks (23) for the armature poles and that the principle of this embodiment .iiuleit nothing, in the housing-like widened part (29) when the first shaft is hollow and around the second arranged disc (13) is arranged on both sides of the exciter shaft. pole aufweist. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in derhas pole. Two embodiments of the invention are shown in Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näherDrawing shown and are explained in more detail below beschrieben. Es zeigtdescribed. It shows F i g. 1 in schematischer Darstellung einen elektro-F i g. 1 a schematic representation of an electrical Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen 40 magnetische.i Generator mit zwei in Axialrichtung des Generator mit axialem Luftspalt und einer ersten Welle, Generators nebeneinander angeordneten Wellen,
an der eine Scheibe aus magnetisierbarem Material Fig.2 in schematischer Darstellung einen elektro-The invention relates to an electromagnetic generator with two shafts arranged next to one another in the axial direction of the generator with an axial air gap and a first shaft, generator,
on which a disk made of magnetizable material Fig. 2 in a schematic representation an electro- befestigt ist, auf der mit Erregerwicklungen versehene magnetischen Generator mit einer Hohlwelle, in der die Pole kreisförmig angeordnet sind, einer zweiten Welle, andere Welle angeordnet ist,is attached, on the magnetic generator provided with excitation windings with a hollow shaft in which the Poles are arranged in a circle, a second wave, another wave is arranged, an der ebenfalls eine Scheibe aus magnetisierbarem 45 F i g. 3 im Diagramm die Lage der Erreger- und Material befestigt ist und auf welcher der Zahl der Ankerspulen.on which a disk made of magnetizable 45 F i g. 3 in the diagram the location of the exciter and material is attached and on which the number of armature coils. Erregerpole entsprechende Ankerpole mit Ankerwick- Bei dem in Fig. 1 dargestellten AusführungsbeispielExciter poles corresponding armature poles with armature winding In the embodiment shown in FIG lungen kreisförmig angeordnet sind, sowie einem die ist in einem Lager 11 eine Welle 12 gelagert, die an einer beiden Wellen verbindenden Getriebe. Stirnseite eine Scheibe 13 aus magnetisierbaremlungs are arranged in a circle, as well as one which is mounted in a bearing 11, a shaft 12 which is connected to a gears connecting both shafts. Front side a disk 13 made of magnetizable Ein elektromagnetischer Generator der vorstehend 50 Material aufweist. An der Scheibe 13 sind auf einem genannten Art ist bekannt (DT-GM 19 31 946). Bei dem Kreis symmetrisch Polschuhe 14 befestigt, von denen bekannten Generator ist eine der Wellen als Hohlwelle jeder eine Erregerwicklung 15 trägt. Die Erregerwickausgeführt. Die beiden Wellen sind koaxial zueinander lungen 15 sind über Schleifringe 16 gespeist, die auf der angeordnet und in entgegengesetzter Richtung ange- Welle 12 befestigt sind.An electromagnetic generator comprising the above 50 materials. On the disc 13 are on one named type is known (DT-GM 19 31 946). At the circle symmetrically attached pole pieces 14, of which known generator is one of the shafts as a hollow shaft each has an excitation winding 15. The Erregerwick executed. The two shafts are coaxial with each other lungs 15 are fed via slip rings 16 on the arranged and attached in the opposite direction shaft 12 are attached. trieben. Es sind weiterhin elektrische Maschinen der 55 In einem weiteren Lager 21 ist eine Ankerwelle 22 eingangs genannten Art bekannt (DT-PS 23 998), bei gelagert, die parallel zu der Welle 12 angeordnet ist. Die denen nur eine der beiden Scheiben drehbar ist. Die Ankerwelle 22 weist an der der Scheibe 13 zugewandten andere Scheibe ist ortsfest angeordnet. Die Wicklungen Stirnseite eine Ankerscheibe 23 aus magnetisierbarem beider Scheiben sind auf konzertrisch zueinander Material auf. An der Ankerscheibe 23 sind auf einem liegenden Kreisen angeordnet. Schließlich ist eine 60 Kreis Kerne 24 befestigt, von denen jeder eine elektrische Maschine mit radial angeordneten Spulen Wicklung 25 trägt. Die freien Enden der Kerne 24 bekannt (FR-PS 3 29 475). Der Läufer der Maschine ist liegen — abgesehen von einem Luftspalt — in derselindem Maschinengehäuse exzentrisch -■- nach Art einer ben Ebene wie die freien Enden der Polschuhe 14. Die Kurbelwelle — gelagert. Die auf dem Läufer befindli- Wicklungen 25 sind mit Schleifringen 26 verbunden, die chen Spulen bewegen sich daher auf einer Zykloide. 65 auf der Ankerwelle 22 befestigt sind.drove. There are also electrical machines of FIG. 55. An armature shaft 22 is located in a further bearing 21 The type mentioned at the outset is known (DT-PS 23 998), with bearings that are arranged parallel to the shaft 12. the where only one of the two discs can be rotated. The armature shaft 22 faces the disk 13 the other disk is fixed in place. The windings end face an armature disk 23 made of magnetizable Both disks are based on material in concert to one another. On the armature disk 23 are on one arranged in lying circles. Finally a 60 circle cores 24 is attached, each of which is one electrical machine with radially arranged coils winding 25 carries. The free ends of the cores 24 known (FR-PS 3 29 475). The rotor of the machine is - apart from an air gap - in the same Machine housing eccentric - ■ - in the manner of a ben plane like the free ends of the pole shoes 14. The Crankshaft - stored. The windings 25 located on the rotor are connected to slip rings 26 which Chen coils therefore move on a cycloid. 65 are attached to the armature shaft 22. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue An der Weile 12 ist ein Zahnrad 17 befestigt, das überThe invention has for its object to provide a new To the while 12, a gear 17 is attached, which over Lösung für einen Generatoraufbau zu finden. Gemäß einen Zahnriemen 18 mit einem Zahnrad 31 eines der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Getriebes 30 verbunden ist. Ander Ankerwelle 22 ist einTo find a solution for a generator set-up. According to a toothed belt 18 with a gear 31 one According to the invention, this object is achieved in that the transmission 30 is connected. Other armature shaft 22 is a
DE19712163208 1971-12-20 Electromagnetic generator Expired DE2163208C3 (en)

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